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単振動

Startを押すと，物体が単振動します．

等速円運動を真横から見ると直線上を往復運動しているように見える．この往復運動を単振動という．ばねにつるしたおもりの往復運動も単振動である．

もとになる等速円運動の半径を $3$\displaystyle{A}$ $3$\displaystyle{ \[\text{m}\] }$ ，周期を $3$\displaystyle{T}$ $3$\displaystyle{ \[\text{s}\] }$ ，角速度を $3$\displaystyle{ω}$
MathMLのtextタグの中に日本語が含まれており、日本語が文字化けしています。今後直していきます。 $3$\displaystyle{ \[\text{rad/s}\] }$ とすれば，単振動の変位は $3$\displaystyle{ -A\[\text{m}\] }$ から $3$\displaystyle{ A\[\text{m}\] }$ まで変化する． $3$\displaystyle{A}$ を単振動の振幅という．1回振動する時間を周期 $3$\displaystyle{ T\[\text{s}\] }$ といい，1秒間に振動する回数は振動数(Frequency) $3$\displaystyle{ f\[\text{Hz}\] }$ という．

振動回数と時間の比は

$3$\displaystyle{ 1:T=f:1 }$

より，

$3$\displaystyle{ f=\frac{\hspace{2}1\hspace{2}}{\hspace{2}T\hspace{2}} }$

が成立する．

単振動を真横から見たときの変位 $3$\displaystyle{x\[\text{m}\]}$ は，三角関数を用いて，

$3$\displaystyle{x=A\sin {\theta}=A\sin {\omega}t}$

単振動している物体の速度 $3$\displaystyle{ v\[\text{m/s}\] }$ は，

$3$\displaystyle{ \hspace{1}{v}_{x}=A{\omega}\cos {\omega}t }$

加速度 $3$\displaystyle{ a\[{ \text{m/s} }^{\text{2}}\] }$ は

$3$\displaystyle{ \hspace{1}{a}_{x}=- A{{\omega}}^{2}\sin {\omega}t=- {{\omega}}^{2}x }$

と表わされる．

$単振動$

シミュレーション

（参考）物体に空気抵抗などの抵抗力が働く場合，物体は単振動しながら，徐々にその速度が減衰していきます（減衰振動）．Startを押すと，物体が減衰振動します．

シミュレーション

単振動(応用)も見てください．

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学生スタッフ作成

最終更新日： 2025年10月22日